황금 백과사전 | 위임지분증명(DPoS)이란 무엇인가요?

저자: 셰일리 싱, 코인텔레그래프, 편집: 화이트워터, 골든 파이낸스

I. 위임지분증명(DPoS)이란 무엇인가요?

DPoS는 향상된 확장성, 효율성, 민주적 거버넌스를 제공하도록 설계된 지분 증명(PoS) 합의 메커니즘의 발전된 형태입니다.

블록체인 기술은 탈중앙화된 특성과 합의 메커니즘을 통해 디지털 거래를 인식하고 처리하는 방식에 혁신을 가져왔습니다. 이러한 탈중앙화된 메커니즘의 주된 목적은 블록체인 거래와 데이터 기록을 관리하는 중앙 게이트키퍼가 없도록 하는 것입니다. 대신 합의 메커니즘은 네트워크 참여자가 거래를 검증하고 이를 체인에 새로운 블록으로 추가하는 데 의존합니다.

다양한 합의 알고리즘 중 많은 관심을 받고 있는 메커니즘은 위임지분증명입니다. 위임지분 증명은 고전적인 지분 증명 합의 메커니즘의 변형입니다.

대니얼 라리머는 2014년에 효율성과 확장성을 개선하기 위해 기존 지분 증명 합의 메커니즘을 개선한 DPoS 개념을 소개했습니다. 라리머는 비트코인토크 포럼 게시물에서 자신의 비전을 처음 공유했고, 이는 2015년 DPoS의 실제 구현과 비트셰어 출시로 이어졌습니다.

II. DPoS는 지분 증명과 같은 다른 합의 메커니즘과 어떻게 다른가요?

DPoS는 투표 시스템을 사용하여 블록 검증을 위한 대표자를 선출함으로써 프로세스를 보다 민주적이고 확장 가능하게 만든다는 점에서 기존 지분 증명과 다릅니다.

모든 합의 메커니즘을 이해하는 데 있어 핵심은 합의에 도달하는 방식입니다. 비트코인 블록체인은 작업 증명(PoW)을 통해 블록체인에서 합의에 도달하는 최초의 메커니즘을 도입했지만, 블록체인 네트워크에서 합의에 도달할 수 있는 다른 방법은 여러 가지가 있습니다. 지분 증명은 2012년 써니 킹과 스콧 나달이 쓴 학술 논문에서 비트코인 채굴의 높은 에너지 소비 문제를 해결하기 위한 새로운 합의 메커니즘으로 소개되었습니다.

PoS는 가장 일반적인 합의 메커니즘 중 하나이며, 이더 생태계는 2022년에 이를 채택했습니다. 점차적으로 하이브리드 작업증명, 순수 작업증명, 그리고 2014년에 위임 작업증명 등 다양한 보안 반복 작업증명이 등장하기 시작했습니다.

작업증명 시스템에서 네트워크 사용자는 투표를 통해 블록 검증을 일부 증인 또는 블록 생산자 그룹에 위임할 수 있습니다. 이 과정은 거래 검증 권한이 소수의 부유한 이해관계자에게 집중되지 않고 선출된 대표자들에게 분산되도록 함으로써 표준 지분 증명 알고리즘의 민주적 한계를 해결하도록 설계되었습니다.

DPoS 시스템에서는 네트워크 사용자가 투표를 통해 선택한 증인 또는 블록 생성자 그룹에 블록 검증을 위임합니다. 이 과정은 거래 검증 권한이 소수의 부유한 이해관계자에게 집중되지 않고 선출된 대표자들에게 분산되도록 함으로써 표준 지분 증명 알고리즘의 일부 민주적 한계를 해결하기 위한 것입니다.

이러한 방식으로 DPoS는 블록 검증 프로세스를 간소화하여 트랜잭션 확인 시간을 단축합니다. 또한 선출된 대표자의 수가 제한되어 네트워크의 확장성이 향상됩니다.

DPoS는 어떻게 작동하나요?

DPoS의 핵심 메커니즘은 투표, 위임, 검증을 중심으로 이루어집니다.

DPoS는 네트워크 참여자가 블록을 검증하고 생성하는 위임자에게 투표하는 선거 메커니즘을 통합하여 기존 PoS 시스템을 보강합니다. 이 과정에는 투표자, 증인(또는 블록 생성자), 위임자, 검증자 등 네 명의 핵심 참여자가 참여합니다.

유권자

DPoS 시스템에서는 각 네트워크 참여자가 최소한의 기본 토큰을 보유하더라도 유권자가 될 수 있으며, 최소한의 이해관계자 토큰 참여 요건도 없습니다. 유권자는 증인과 대표를 선출하고 거버넌스 제안을 통해 의사 결정 과정에 참여함으로써 네트워크 거버넌스에서 중요한 역할을 합니다. 투표권은 보유한 토큰 수에 비례하므로 더 많은 토큰을 보유한 사용자가 더 많은 영향력을 행사할 수 있습니다.

유권자는 직접 투표하거나 다른 사람에게 투표를 위임할 수 있습니다. 투표자의 주요 임무는 증인 또는 블록 생산자를 선택하는 것으로, 이들은 블록 생산 과정에 직접 관여하기 때문입니다. 결과적으로 유권자들은 네트워크의 원활한 운영과 보안을 위해 신뢰할 수 있고 유능한 후보를 선택하도록 동기를 부여받습니다.

증인(블록 생성자)

블록 생성자라고도 하는 증인은 토큰 보유자가 거래를 검증하고 새로운 블록을 생성하는 데 선호하는 노드입니다. 이러한 엔티티는 거래 데이터의 무결성과 정확성을 보장하기 때문에 블록체인 기능에 매우 중요합니다. 블록의 모든 트랜잭션을 검증한 후 증인은 블록 보상을 받게 되며, 이 보상은 일반적으로 자신을 지지하는 구성원과 공유됩니다.

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감시자가 할당된 시간 내에 트랜잭션을 검증하지 못하면 블록을 놓치고 보상을 받지 못합니다. 이렇게 놓친 보상은 보통 블록을 성공적으로 검증하는 다음 위증자에게 전달됩니다. 이 시스템은 유권자와 증인이 정직하게 행동하도록 인센티브를 제공합니다. 유권자는 보상을 극대화하기 위해 신뢰할 수 있는 증인을 선출하고, 증인은 투표를 유도하기 위해 성실성과 평판을 유지하기 위해 노력합니다.

대표

유권자는 DPoS의 거버넌스 기능을 감독할 대표를 선출합니다. 블록 생성에 집중하는 증인과 달리, 대표자는 네트워크의 개선과 변화를 제안할 책임이 있습니다. 이러한 제안은 블록 크기 수정부터 블록 보상 조정까지 다양합니다.

대표가 제안을 하면 네트워크 참여자들의 투표를 거쳐야만 제안이 실행될 수 있습니다. 델리게이트는 시스템에 직접 변경 사항을 적용할 권한이 없으며, 개선 사항을 제안하고 커뮤니티의 승인을 받는 것을 촉진하는 역할을 합니다. 이러한 업무 분리는 균형 잡힌 분산형 거버넌스 구조를 유지하는 데 도움이 됩니다.

검증자

검증자는 증인이 생성한 블록이 합의 규칙을 준수하는지 확인하는 데 사용되는 완전한 노드입니다. 증인과 달리 모든 사용자가 검증자가 될 수 있으며, 일반적으로 이 역할을 수행하기 위한 직접적인 금전적 인센티브는 없습니다. 검증자는 모든 블록이 정해진 규칙과 프로토콜을 준수하는지 확인함으로써 블록체인의 무결성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

IV. DPoS를 위한 인센티브와 거버넌스 메커니즘

DPoS 메커니즘은 모든 참여자의 인센티브를 조정하여 안전하고 효율적인 네트워크를 촉진합니다. 구성원은 수익을 극대화하고 네트워크의 무결성을 보장하기 위해 유능한 증인과 대리인을 선택하도록 인센티브를 부여받습니다. 반대로 증인과 대리인은 자신의 평판을 유지하고 네트워크의 최선의 이익을 위해 행동하여 직위를 유지하고 보상을 계속 받도록 인센티브를 받습니다.

전체 과정은 간단해 보입니다:

지속적인 투표 과정과 저성과자 또는 악의적인 행위자를 교체할 수 있는 기능은 역동적이고 탄력적인 거버넌스 모델에 기여합니다. 이 시스템은 높은 수준의 커뮤니티 참여를 촉진하고 의사 결정 권한이 이해관계자에게 분산되도록 보장합니다.

V. DPoS의 장점

DPoS는 다른 합의 메커니즘에 비해 여러 가지 장점이 있어 특정 블록체인 프로젝트에서 선호되는 선택지입니다.

DPoS는 블록체인 네트워크의 성능과 거버넌스를 향상시킬 수 있는 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다. 주요 이점 중 하나는 접근성입니다. 많은 컴퓨팅 파워와 특수 장비가 필요한 작업 증명 시스템과 달리, DPoS는 네이티브 토큰을 보유한 누구나 투표 과정에 참여하고 위임자가 될 수 있습니다. 이러한 낮은 진입 장벽은 보다 포용적인 네트워크를 촉진하여 더 많은 참여자가 합의 메커니즘에 참여할 수 있도록 합니다.

DPoS의 또 다른 중요한 장점은 확장성입니다. DPoS는 블록 생성을 담당하는 위임자의 수를 제한함으로써 더 빠른 합의를 가능하게 하여 트랜잭션 처리량을 늘리고 네트워크 성능을 향상시킵니다. 또한, DPoS는 작업 증명 시스템과 관련된 대규모 에너지 소비가 필요하지 않기 때문에 환경 친화적입니다. 이러한 지속 가능성 측면은 친환경 기술에 대한 수요가 증가하는 추세에 부합합니다.

또한, DPoS의 민주적 특성은 보다 탈중앙화된 거버넌스 모델을 촉진합니다. 지속적인 투표 과정을 통해 대표자들이 커뮤니티에 책임을 지고 이해관계자들이 의사 결정 과정에 적극적으로 참여할 수 있도록 보장합니다. 이러한 역동적인 거버넌스 구조는 네트워크 개선 사항을 신속하게 적용하고 구현할 수 있도록 하여 블록체인의 전반적인 탄력성과 성장을 향상시킵니다.

VI. DPoS의 한계

DPoS에는 많은 장점이 있지만, 한계와 문제점도 있습니다.

주요 우려 사항 중 하나는 중앙 집중화 가능성입니다. DPoS는 의사 결정을 분산하기 위한 것이지만, 이 시스템은 의도치 않게 소수의 대표자에게 권력이 집중될 수 있습니다.

선출된 대표자의 수가 제한되어 있기 때문에 소수의 대표자가 네트워크를 지배하여 기존 지분 증명 시스템에서 볼 수 있는 것과 유사한 중앙 집중화 문제가 발생할 위험이 있습니다. 이러한 권력 집중은 네트워크가 공모와 악의적인 활동의 위험에 노출될 수 있습니다.

또한, DPoS는 높은 수준의 구성원의 참여와 인식을 필요로 합니다. 시스템이 효과적으로 작동하려면 유권자들이 후보자와 후보자의 성과에 대한 정보를 잘 알고 있어야 합니다. 그러나 소수의 이해관계자들은 자신의 투표가 중요하지 않다고 생각하고 참여하지 않을 수 있으며, 이는 합의 메커니즘의 전반적인 견고성을 떨어뜨릴 수 있습니다.

또한 제한된 수의 대표자에 의존하는 방식은 보안 문제를 제기합니다. 대다수의 대표자가 공모하거나 악의적으로 행동할 경우 51% 공격을 실행하여 네트워크의 보안과 안정성을 손상시킬 수 있습니다. 이러한 취약점 때문에 커뮤니티는 정직하고 유능한 대표자가 지속적으로 선출될 수 있도록 경각심을 갖고 적극적으로 대처해야 합니다.

DPoS는 블록체인 합의 메커니즘의 진화를 나타냅니다. 블록체인 기술이 발전함에 따라 DPoS는 탈중앙화된 거버넌스와 효율적인 블록 검증을 가능하게 하는 프레임워크를 제공하는 것을 목표로 합니다.